一种高精度液压油缸用直缝焊管及其制造方法技术

本发明专利技术公开了一种高精度液压油缸用直缝焊管的制造方法，其包括步骤：(1)将经过精炼的原料钢板的热轧卷开卷、分条；(2)滚压成型：采用多道次滚压成型，每道次折弯变形角度不超过30

【技术实现步骤摘要】
一种高精度液压油缸用直缝焊管及其制造方法


[0001]本专利技术涉及一种管材及其制造方法，尤其涉及一种直缝焊管及制造方法。

技术介绍

[0002]液压油缸是各类通用机械、工程机械、车辆等动作装置的最常用部件，其通常与活塞杆配套使用，利用缸内液体所产生的压力可以有效推升活塞杆杆体。由于液压油缸需要利用高压液体来推动活塞杆，因此其对于缸体的密封性和尺寸精度要求极高，公差配合要求达到8H甚至9H级别以上。
[0003]当前，传统的液压油缸一般采用无缝钢管生产制得，由于无缝钢管尺寸精度难以直接达到油缸级别要求，因此一般需要通过内外壁机加工处理，部分产品为了减少加工量，采用将热轧无缝钢管冷拔或冷轧一道次后，再进行机加工。
[0004]但是，采用这种技术方法不仅需要进一步增加酸洗、皂化、冷拔、退火等一系列工序，导致成本上升，还会在冷拔过程中产生一定的金属损失，影响成材率。例如公开号为CN102678269A、CN104789871A和CN108456823A的中国专利文献，其技术思路均是采用无缝钢管通过拔制成型或直接加工制得液压油缸，这些技术方案均具有前述的一系列问题。
[0005]专利技术人研究发现，相较于上述现有技术中所采用的的无缝钢管，直缝焊管可以达到更高的尺寸精度，同时其强度级别相比无缝管更易提升，预计在制造液压油缸时具有一定的优势。
[0006]但是，在现有技术中，直缝焊管的焊缝位置均与母材性能存在差异，且焊管成型时存在较大内应力，很容易引起使用寿命的下降。此外，在采用现有工艺方案将高强度钢板制造直缝焊管时的成型难度较大，制得的直缝焊管也难以直接一次精加工制成液压油缸(一般要求内径极差满足一道次精加工余量要求，约0.5mm水平)。
[0007]基于此，针对现有技术中的缺陷与不足，根据液压油缸制造需求，本专利技术期望获得一种新的高精度液压油缸用直缝焊管的制造方法，其通过对制造工艺的优化设计，可以有效制备具有高强韧性、优良尺寸精度和可加工性的高精度液压油缸用直缝焊管。
[0008]采用上述制造方法制得的高精度液压油缸用直缝焊管可以有效应用于各类液压件液压缸筒制造领域，其经一次精加工即可加工成液压油缸，可以有效实现高强轻量化、提升加工成材率。

技术实现思路

[0009]本专利技术的目的之一在于提供一种高精度液压油缸用直缝焊管的制造方法，该制造方法对滚压成型工艺进行了优化设计，通过采用多道次滚压成型，并对折弯变形角度、折弯最小道次数量n等参数进行严格控制，可以有效减少回弹以及残余应力，进而可以制得满足高精度要求的管材。
[0010]为了实现上述目的，本专利技术提出了一种高精度液压油缸用直缝焊管的制造方法，其包括步骤：
[0011](1)将经过精炼的原料钢板的热轧卷开卷、分条；
[0012](2)滚压成型：采用多道次滚压成型，每道次折弯变形角度不超过30
°
，同时折弯最小道次数量n满足：n≥0.65D/T，其中D表示管材直径，T表示管材壁厚；
[0013](3)焊接；
[0014](4)去毛刺；
[0015](5)冷却；
[0016](6)焊缝热处理；
[0017](7)定径和矫直。
[0018]在本专利技术的上述技术方案中，本专利技术对滚压成型的制造工艺进行了优化设计，其通过采用多道次滚压成型，并对折弯变形角度、折弯最小道次数量n等参数进行严格控制，可以有效减少回弹以及残余应力，进而可以制得满足高精度要求的管材。
[0019]专利技术人经过大量试验发现，当每道次折弯变形角度超过30
°
时，板材材料容易因为较大的变形量而产生高的变形强化效果，该效果在高频焊接加热时，焊缝位置应力得到释放而容易引起变形，从而难以实现高的尺寸精度；同样地，专利技术人发现当折弯最小道次数量n小于0.65D/T时，则同样存在类似的问题。
[0020]由此，考虑到上述不利因素，在本专利技术上述步骤(2)的滚压成型过程中，采用多道次滚压成型，并控制每道次折弯变形角度不超过30
°
，同时控制折弯最小道次数量n满足：n≥0.65D/T，其中D表示管材直径，T表示管材壁厚。
[0021]相应地，在步骤(1)中对原料钢板的热轧卷进行开卷、分条时，可以优选地将宽度公差控制在0～+0.5mm内，以保证后续制管的尺寸精度。
[0022]进一步地，在本专利技术所述的高精度液压油缸用直缝焊管的制造方法中，在步骤(3)中，采用高频焊将滚压成型后的板材焊接成管，焊接速度不低于0.3m/s。
[0023]在上述技术方案中，在步骤(3)的焊接过程中，控制焊接速度不低于0.3m/s是因为：提高焊接速度可缩短金属氧化物形成时间，使得焊接影响区变窄，有利于降低焊接热输入对高强度钢板的软化效应，确保形成的焊缝性能，避免焊缝位置与母材性能差异过大。
[0024]进一步地，在本专利技术所述的高精度液压油缸用直缝焊管的制造方法中，在步骤(4)中，钢管外部毛刺去除按
‑
0.3～0mm控制，钢管内部毛刺去除按0～+0.3mm控制。
[0025]进一步地，在本专利技术所述的高精度液压油缸用直缝焊管的制造方法中，在步骤(5)中，第一阶段对钢管进行喷水冷却，冷却速度不低于10℃/s，冷却至400
‑
600℃后，进行第二阶段的空冷。
[0026]在上述技术方案中，步骤(5)的冷却过程能够控制两个阶段进行冷却，采用上述步骤(5)的这种优化冷却设计方案，可以有效改善焊接区域性能，确保制得的高精度液压油缸用直缝焊管的质量。
[0027]进一步地，在本专利技术所述的高精度液压油缸用直缝焊管的制造方法中，在步骤(6)中，对焊缝区域进行感应热处理，加热温度为300～450℃。
[0028]在上述技术方案中，在步骤(6)的焊接热处理过程中，可以优选地对焊缝区域进行感应热处理，并控制加热温度为300～450℃。采用这种优化方案可以有效消除焊接应力，使性能均匀化。
[0029]进一步地，在本专利技术所述的高精度液压油缸用直缝焊管的制造方法中，在步骤(7)
中，控制矫直后的不直度<1.2mm/m。
[0030]进一步地，在本专利技术所述的高精度液压油缸用直缝焊管的制造方法中，所述原料钢板可以采用目前已知的Q550D钢材。
[0031]此外，进一步优选地，所述原料钢板是在现有Q550D基础上的进一步改进，其化学成分质量百分配比为：
[0032]0＜C≤0.18％，0＜Si≤0.60％，0＜Mn≤2％，0＜Nb≤0.11％，0＜V≤0.12％，0＜Mo≤0.20％，0＜Ti≤0.2％，0＜Ni≤0.8％，0＜Cu≤0.8％，0＜Cr≤0.8％，0＜B≤0.004％，Als：0.015
‑
0.05％；余量为Fe和其他不可避免的杂质；并且还满足：0.02％≤(V/10+Nb/8+Ti+Al/5)％≤0.1％。
[0033]需要说明的是，为了保证焊缝及热本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高精度液压油缸用直缝焊管的制造方法，其特征在于，包括步骤：(1)将经过精炼的原料钢板的热轧卷开卷、分条；(2)滚压成型：采用多道次滚压成型，每道次折弯变形角度不超过30
°
，同时折弯最小道次数量n满足：n≥0.65D/T，其中D表示管材直径，T表示管材壁厚；(3)焊接；(4)去毛刺；(5)冷却；(6)焊缝热处理；(7)定径和矫直。2.如权利要求1所述的高精度液压油缸用直缝焊管的制造方法，在步骤(3)中，采用高频焊将滚压成型后的板材焊接成管，焊接速度不低于0.3m/s。3.如权利要求1所述的高精度液压油缸用直缝焊管的制造方法，其特征在于，在步骤(4)中，钢管外部毛刺去除按
‑
0.3～0mm控制，钢管内部毛刺去除按0～+0.3mm控制。4.如权利要求1所述的高精度液压油缸用直缝焊管的制造方法，其特征在于，在步骤(5)中，第一阶段对钢管进行喷水冷却，冷却速度不低于10℃/s，冷却至400
‑
600℃后，进行第二阶段的空冷。5.如权利要求1所述的高精度液压油缸用直缝焊管的制造方法，其特征在于，在步骤(6)中，对焊缝区域进行感应热处理，加热温度为300～450℃。6.如权利要求1所述的高精度液压油缸用直缝焊管的制造方法，其特征在于，在步骤(7)中，控制矫直后的不直度<1.2mm/m。7....

【专利技术属性】
技术研发人员：刘耀恒，许轲，马燕楠，
申请(专利权)人：宝山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：